采用生化处理方法时，由于基质的限制，微生物增长缓慢，如果采用普通的活性污泥工艺，
生长很慢的活性污泥将随水流流出．曝气池中的污泥浓度很低，达不到理想的处理效果．因此对二级生化出水一般不采用活性污泥法，而是采用对微生物具有较强固着髓力的生物膜法。
与普通二级生化处理中的生物膜法不同的是，对污水进行深度处理时对填料的选择应更慎重，主要考虑的指标是填料的挂膜性能，采用普通的软性、半软性塑料或纤维填料时，由于其挂
膜性能较差，难以达到预期的处理效果。研究表明，采用生物陶粒填料的接触氧化工艺可以取得很好的处理效果，对于炼油污水，出水的COD可稳定在40mg／L以下。辽宁盘锦沥青股份有限公司采用生物陶粒接触氧化处理生产污水并将处理后污水回用作循环系统补已经成功的运行了近2年，效果良好。因此采用生物陶粒为载体的生物膜法是深度去除COD的成功工艺。应说明的是，生化方法所能够去除的主要是二级出水中可以生化降解的有机物，对于生化难降解的有机物是不起作用的。